第十五章电功和电热知识点题库

电子式电能表表盘上标有3200imp/ (kW·h)字样(imp表示闪烁次数).将某家用电器单独接在该电能表上正常工作30min，电能表指示灯闪烁了640次，该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h，该用电器的额定功率是 W.

电功率的国际单位是（）

A . 安培（A） B . 伏特（V） C . 焦耳（J） D . 瓦特（W）

如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R₁阻值为5Ω，滑动变阻器R₂的规格为“15Ω，1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（）

A . 当水流速度增大时，电压表的示数变大 B . 当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大 C . 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为 $\text{[math]}$ D . 电路消耗总电功率的变化范围为 $\text{[math]}$

灯泡L与定值电阻R组成的电路如图1所示。已知R＝20Ω，灯泡L的I﹣U图象如图2所示，闭合开关S，L正常发光，此时电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的（）

A . 功率为3W B . 电流为0.3A C . 电阻为20Ω D . 电压为8V

某调光灯电路如图甲所示，电源电压恒为18V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R₁增大到4R₁时，灯泡L的电功率变化了5.4W，则灯泡L的电阻(忽略温度对灯丝电阻的影响)为( )

A . 5Ω B . 10Ω C . 15Ω D . 20Ω

下列四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（）

A . 电风扇 B . 组合音响 C . 电暖气 D . 电冰箱

物理小组利用如图所示的实验电路测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为4.5V；小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V。

（1）小刘同学连接的实验电路如图甲所示，闭合开关，小灯泡发光。他将滑动变阻器的滑片从最左端向右移动过程中，小灯泡的亮度（填“变亮”“变暗”或“不变”），滑动变阻器连接出现了（填“断路”或“短路”）故障。仔细检查电路后，小组成员小宇、小新同学认为要完成本实验，需要对小刘连接的电路进行改正。
小宇认为：“只需要将甲图中导线①在C接线柱的连接改接到B接线柱处”；

小新认为：“只需要将甲图中导线②在C接线柱的连接改接到B接线柱处”。

你认为（填“小宇”“小新”或“小宇和小新”）的观点是正确的。
（2） ①改成正确的电路连接后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时。电流表示数如图乙所示，电流表的示数为A，小灯泡额定功率的测量值W。
②若该小灯泡被烧坏了，断开开关后（滑动变阻器滑片位置不变），物理小组用规格为“4.5V、1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡。当再闭合开关后，该小灯泡的功率（填“＞”“＜”或“＝”）1.5W，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动变阻器的滑片（填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）。

如图甲为某电饭锅的简化电路原理图，R₁和R₂为加热电阻，且阻值保持不变，R₁=44Ω，S为靠近加热盘的感温开关，1、 2是开关连接的触点，加热盘温度达到103℃时，S自动切换到保温状态。某次煮饭时，仅将电饭锅接入220V的电路，按下开关S与触点1连接，工作了10min， S自动切换到保温状态，保温时图乙所示电能表的转盘在1min内转过5转。求：

（1）加热状态时，电饭锅消耗的电能。
（2） R₂的阻值。
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的80%，电饭锅加热状态的实际功率。

如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）.当S、S₁闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时，小灯泡L正常发光，则电源电压为V。当S闭合，S₁断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，则滑动变阻器的最大阻值是Ω，此电路消耗的最大功率与最小功率之比为。

每年3月28日晚是“地球一小时”时间，某市当晚有三百余幢大楼同时熄灯1小时节省电能 $\text{[math]}$ 度，等于节约了 $\text{[math]}$ 的电能，这些电能相当于 $\text{[math]}$ 煤炭完全燃烧放出的热量；若这些电能的 $\text{[math]}$ 被水吸收，可以使 $\text{[math]}$ 初温为 $\text{[math]}$ 的水温度升高 $\text{[math]}$ 。[已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ]

某半导体材料制成的电阻，其阻值随温度变化的关系如图甲所示。小明利用这种半导体电阻设计了如图乙所示的电路，其中电热丝的阻值为 50Ω，电源电压 36V。当环境20℃时，电流表的示数是A，5s 内电热丝产生的热量是 J；当电流表示数为 0.45A 时，环境温度是℃。

如图，是一款各位奶爸奶妈的必备电器暖奶器，其铭牌如下表，它有着高温消毒中温加热和低档保温的功能。其等效电路结构如下图，已知：电源电压为36V，R₁和R₂为发热电阻，R₃是规格为“20Ω 5A”的滑动变阻器。S闭合，S₁ ， S₂均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率；S、S₁闭合，R₃均没有接入电路时，通过控制S₂的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。

产品名称	暖奶器
额定电压	36V
额定容量	两个奶瓶
额定功率	高温挡	280W
	中温挡	180W
	低温挡	？

求：

（1）当S、S₁、S₂闭合时，该暖奶器选用档工作（选填“高温”、“中温”或“低温”）。
（2）电器以中温挡工作了5min，求此时电路中的电流大小？以及发热电阻产生的热量？
（3） R₂的电阻大小？
（4）电压表的量程为“0~24V”，电流表量程为“0~3A”，在不损坏电路元件的前提下，低温挡手动调节时R₁的加热功率范围？

阅读短文，回答问题：

扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器，如图所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒，其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的 $\text{[math]}$ 时，机器人会主动寻找充电器充电．表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

表一：

额定工作电压	12V	额定功率	36W
电池容量	3750mAh	工作噪音	$\text{[math]}$

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。证明吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。

表二：

真空度 $\text{[math]}$	400	450	500	550	600
风量 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
吸入功率 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$		$\text{[math]}$

（1）机器人工作时，主机内部的气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过 $\text{[math]}$ 收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离约为cm（设超声波在空气中的传播速度为 $\text{[math]}$ ）；
（2）该机器人正常工作时的电流为A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为min；
（3）下列说法中错误的是______；

A . 机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤 B . 当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用红外线感应器效果较好
（4）由表二数据可知，当风量为 $\text{[math]}$ 时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 $\text{[math]}$ ；

用笔画线表示导线，将图中的开关、电灯正确接入家庭电路中。

电热器是利用电流的效应来工作的。某发热元件的阻值为400Ω，通过的电流为1A，通电10min产生的热量是J。

图甲是用于焊接塑料水管的热熔器。其电路如图乙所示，加热电阻R₁=66Ω、R₂=176Ω，S₁是手动控制开关，S₂是可随温度自动跳转的温控开关，R₀是特殊限流电阻，热熔器加热时R₀的电阻较大，LED指示灯发红光，保温时R₀的电阻较小，LED指示灯发绿光。

（1）开关S₁和S₂都闭合时，热熔器处于（选填“加热”或“保温”）状态；
（2）开关S₁闭合，S₂断开时，R₁的功率R₂的功率（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）发红光时LED灯的电流发绿光时LED灯的电流（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

在“探究电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为4.5V，四个定电阻R₁（5Ω）、R₂（10Ω），R₃（15Ω）、R₄（20Ω），滑动变阻器标有“20Ω、1A”字样。

（1）设计并正确连接如图甲所示的电路，把定值电阻R₁接入图甲中的A、B两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V；
用R₂直接替换R₁ ，闭合开关需要将滑动变阻器滑片向（选填“左”或“右”）移，才能使电压表示数是2V。
（2）再用定值电阻R₃依次替换R₂ ，完成了正确的实验操作，根据所得的实验数据绘制出I﹣R图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是：。
（3）使用R₄进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使R₄两端的电压为2V，原因是，在不更换现有器材的情况下，需要串联Ω定值电阻，才能刚好满足实验要求。
（4）小峰同学还想用丙图所示电路“测量小灯泡电功率”。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压5V，滑动变阻器A、B分别标有“50Ω 、1A”和“30Ω、 1.5A”字样。
①闭合开关S、S₁ ，断开S₂ ，移动滑动变阻器A的滑片使电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光。
②闭合开关S，S₂ ，断开S₁ ，保持移动滑动变阻器的滑片不动，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V。
③保持移动滑动变阻器B的滑片不动，移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V。则灯的额定功率P_额＝ W。
（5）某同学想测量一个阻值约为200Ω的电阻Rx，可供选用的器材有：干电池两节（3 V）、电压表（量程为0～3V、0～15V）、电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、滑动变阻器（10Ω 2A）和电阻箱R₀（0～9999Ω 5A）各一个，开关、导线若干．下列四个设计方案中，能测出R_x阻值的最合理的方案是____

A . B . C . D .